姓名：__________ 大 连 理 工 大 学
学号：__________ 课程名称： 化工原理C（下） 试卷 A 试卷共8 页 院系：__________ 授课院（系）：化工学院 考试日期： 2009年6月17日 ____ 级__ _ 班 一
标准分 24 装
得 分
一、填空（24分）
订 线 二 6 三 24 四 21 五 10 平时 实验 总分 10 5 100 1．理想体系是指气相符合道尔顿（Dalton）分压定律；液相全部浓度范围内服
从 拉乌尔（Raoult）定律 。
2．某连续精馏塔在开车后一段时间内，若全塔没有进料和产品采出，则该操作
过程为 全回流 操作。
3．在平衡蒸馏操作过程中，其它条件不变，现改变物流进闪蒸罐的温度，使气
化率增加，则闪蒸气相中轻组分的含量 降低 。（增大、减小、不变、不能确定）
4．在乙烯精制中，原料中含有少量甲烷和乙烯、乙烷，甲烷挥发能力强，乙烯
次之，现想用一个塔获得高纯度乙烯，可以采用 精馏段液相采出 操作方式，（精馏段液相采出，提馏段液相采出，不能实现）
5. 恒沸精馏的原理是在原溶液中加入第三组分，使其与原溶液中的某组分形成
最低恒沸物 ，从而使原溶液易于分离。
6．在间歇精馏操作中，为了维持回流比不变，通常采用 减小采出量 的方法
（减小回流量，减小采出量）。
7．反应精馏的优点（说出一个）：可提高反应转化率和选择性；充分利用反应热降低能耗；反应器和精馏塔合为一个设备，节省了设备投资；可使某一组分反应，而将另一组分分离出来。
8、 对热敏性液体混合物，选择操作压力时，应首选 减压精馏 。 （ 常压精馏 ， 减压精馏 ， 加压精馏）
9．二元理想体系精馏，当回流比不变，将q=0.5变为q=1，则塔釜再沸器热负
荷 增大 ，塔顶冷凝器热负荷 不变 ，满足分离要求所需理论板数 减少 。（增大、减小、不变、不能确定）
C-1
10．在用水吸收气体中氨气的实验中，若其他条件不变，仅提高空气的流速，则气相总传质系数____增加___。（基本不变、增加、减少、不确定）
11．在气体吸收过程中，若气体中溶质浓度增大，则漂流因子的值__ 增大_________。（ 增大、减小、不变、不确定）
12．对于低浓度气体吸收过程，通常可以近似地认为，塔内不同从上到下温度相等（增大、减小、相等、不能确定）
13．低浓度气体逆流吸收设计中，若气体流量、进出口组成，液体入口组成一定，增加吸收剂用量，传质推动力将 增大 ，设备费将 减少 。（增大、减小、不变、不能确定）
14．某低浓度气体逆流吸收过程，包括溶质吸收塔和溶剂热再生塔两部分。在操作过程中，气体流量、进出口组成一定，如果进吸收塔溶剂x2减小，为了维持出塔气体中y2不变，则溶剂用量 减小 ，系统操作费用 不一定 （增大、减小、不一定）。
15 在吸收操作中，吸收塔某一截面上的总推动力（以液相组成表示）为 x- xe 。 （ xe-x ； x- xe ； xi –x ； x-xi ）
16、单级萃取中，维持进料组成、流量不变，减小溶剂用量到最小值时，萃余液的浓度 增大 。（增大，减小，不变，不能确定）
17、与原溶剂完全不互溶的溶剂__ 可以________被选为萃取剂。 （可以、不可以、不确定） 18、和单级萃取相比较，要达到相同分离要求，多级错流萃取所需溶剂用量 少 。 （少、 多、 不确定）
19、在萃取过程中，操作温度 降低 ，有利于分离。（降低，升高，保持恒定）。 20、若部分互溶物系的萃取相和萃余相在脱溶剂后具有相同的组成，说明萃取剂的 选择性系数β=___ 1 __。 （请填具体数据）
二、简答题（每题3分，共6分）
1、写出板式精馏塔中2种气、液相的异常流动情况，并简单分析其产生原因。
2、某低浓度气体逆流吸收操作中，传质高度H=∞，若气体流量、进口组成，液体入口组成一定，当吸收因子A>1时，试在下附图上定性画出操作线。
C-2
ye=mxy10x2附图
三、（24）用板式精馏塔常压下分离苯-甲苯溶液，塔顶为全凝器，塔釜用间接蒸
汽加热，相对挥发度为2.5，进料量为140kmol/h，进料组成为0.5（摩尔组成），饱和液体进料，塔顶馏出液中苯的回收率为0.98，塔釜采出液中甲苯回收率为0.95，提馏段液汽比为1.25，求： （1）塔顶馏出液组成及釜液组成（8分）。 （2）该塔的操作回流比及最小回流比（6分）。 （3）写出提馏段操作线方程（5分）。
（4）塔顶第2块理论板上升蒸汽的组成（5分）。 解：（1）依题意可知：
?1?qnDxDqx?nDD?0.98 qnFzF140*0.5qnW(1?xW)q(1?xW)?nW?0.95
qnF(1?zF)140*(1?0.5)?2?qnF?qnD?qnW?140
qnFzF?qnDxD?qnWxW?140*0.5
得：qnD?72.1kmol/h，qnW?67.9kmol/h，xW?0.021，xD?0.951
C-3
（2）依题意：
q?q?q*qnFqnL?qnFRqnD?qnFnL?1.25?nL??
??q?qq(R?1)qnVnVnVnD即：72.1R?140?1.25
(R?1)72.1R=2.77
xq?0.5 yq??xq?0.714
1?(1??)xqxD?yq0.951?0.714Rmin???0.5255 Rmin?1xD?xq0.951?0.5Rmin?1.107
（3）R=2.77
??qnV?(R?1)qnD?3.77*72.1?271.8kmol/h qnV所以，提馏段操作线方程为：
yn?1?q?q67.9nLxn?nWxW?1.25xn?*0.021?1.25xn?0.00525
?q?q271.82nVnV（4）精馏段操作线方程
Rx2.770.951yn?1?xn?D?xn??0.735xn?0.252
R?1R?12.77?12.77?1
y1??x1?0.951
1?(1??)x1y1?0.885
??(1??)y1x1?y2?0.735x1?0.252?0.735*0.855?0.252?0.88
C-4
四、（21分）在填料塔内用清水逆流吸收空气中含的SO2 气体。混合气入塔流率0.04 kmol/s，其中
含SO2 3 %（体积分数），要求该塔SO2回收率98 %。操作压力为常压，温度25℃，此时平衡关系为ye = 34.9 x。传质单元高度为0.45m。若出塔水溶液中SO2 浓度为0. 0006，试求：
（1）（6分）所需水量； （2）（6分）所需填料层高度；（用对数平均传质推动力法） （4）（3分）该塔的填料层分离能力相当于20块理论板，试求该塔所选用填料的理论板当量高度HETP，m；
（3）（6分）当回收率提高1%，为99%时，所需填料层高度（清水用量不变）。
已知：NOG???1?y?mx21?ln??1??1?? 1??A?y2?mx2A?1?A1解：（1）用水量
已知：
y1?0.03,m?35,qnG?0.04kmol/s,??0.98,HOG?0.35m
y2?y1?1??? = 0.03× (1 - 0.98) = 0.0006 x1 = 0. 0006
qnL?y1?y2qnG?1.96kmol/s
x1?x2 （2）计算填料层高度h
对数平衡推动力法
塔底：?y1?y1?ye1?y1?mx1?0.03?35?0.0006?0.009 塔顶：?y2?y2?ye2?y2?mx2?0.0006?34.9?0?0.0006
?ym??y1??y20.007489?0.0006??0.0031 ?y10.007489lnln0.006?y2y1?y20.03?0.0006??9.48 ?ym0.00273NOG?h?HOGNOG?0.45?9.48?4.27m
C-5
大连理工大学化工原理2009期末考试
